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基于BIM的建筑设计研究文献综述前言近年来，随着工业化时代的到来与发展，国内计算机技术和网络技术在建筑业设计、测量、工程造价等领域的广泛应用，国外BIM技术的成熟发展及普及，我国也逐步开发与中国建筑市场特色相结合的BIM建筑信息模型。BIM建筑信息技术的应用，引发了建筑业设计的变革，使建筑表现的形式是数字化的模型，而不是传统的图纸；设计者、业主、管理者通过“真实的建筑”了解建筑。我国已经将BIM技术作为国家科技部“十一五”的重点研究项目，并被住房和城乡建设部确认为建筑信息化的最佳解决方案，BIM的管理理念正在深入人心。目前中国建设量大，建筑业发展快，但同时建筑业需要可持续发展，施工企业也面临更严峻的竞争。在这个背景下，我们看到了国内建筑业与BIM结缘的必然性。第一，巨大的建设量同时也带来了大量因沟通和实施环节信息流失而造成的损失，BIM信息整合重新定义了设计流程，很大程度上能够改善这一状况。第二，可持续发展的需求。建筑生命周期管理以及节能分析。第三，国家资源规划管理信息化的需求。然而，在BIM技术成为建筑业大势所趋的今天，目前国内绝大部分设计院建筑设计采用的仍是全2D工程制图(方案效果图除外)，仅在需要进行特定分析计算时(比如日照、节能)重复搭建并不十分精准的三维(体量)模型。虽然一些项目率先应用了BIM，如2008北京奥运会奥运村空间规划及物资管理信息系统、南水北调工程以及香港地铁项目等，不过相对于中国的建设大潮，BIM的应用不过“小荷才露尖尖角”，虽然从技术上达到相当程度并不难，但要贯彻到整个产业链，使BIM真正应用到行业实践，尚需时日。正文BIM是市场规范化的产物，是建筑业生产标准到位的产物，制约企业应用BIM技术的两个关键环节一是BIM的建模和维护工作，另一是目前BIM在国内的实践推广程度较低，无法形成完整的产业链以应对各环节的协同。阻碍BIM在国内的发展，主要归结为以下几点：现有二维设计的不足已被当前产业和市场容忍。如人力成本和场地成本较低;因设计缺陷所造成的工程问题解决成本也相对较低;设计院任务多，没有时间做BIM软件培训;同时3D设计的收益和成本未被良好的评估或未被市场认可。BIM构件元素本土化的缺失。3D设计及BIM对构件元素具有一定依赖性，国内软件公司基本没有BIM概念的设计软件，而国外软件产品在构件元素本土化方面做得不到位，这就使得国内设计院如使用BIM设计软件，就必须自行开发构件，这对于设计院来说很难承受。BIM推行环境的欠缺。BIM意味着一个全新的建筑行业操作模式，如果政府不大力推行，打破目前操作方式很难，此外国内也缺少可参考的BIM操作模式实例。国内设计单位、建筑施工企业等业务水平参差不齐，这也成为BIM实施的一个阻碍。有经验的设计师学习复杂、新软件积极性不高，施工时的设计变更、图纸调整带来的巨大模型维护工作量等都是阻碍国内BIM实施的相关因素。很重要的一点，目前国内缺乏系统化、行之有效的BIM标准，这些标准包括数据交换标准、BIM应用能力评估准则、BIM项目实施规范流程等，而在欧美等发达国家，这些标准早已推出，如美国的NBIMS。因为我国的BIM起步相对较晚，导致BIM在我国发展的现状会出现以上诸点不足，相信经过实践的历练，时间段的推移，我国的BIM状况会迎头赶上。在国内BIM应用初期，由于对三维设计软件熟悉程度不够，许多企业更愿意在完成二维设计后，应业主要求再对应生成三维模型。这种方式应该被称为“翻模”，而不是设计，丧失了BIM“一处更新，处处更新”的核心理念，使BIM技术无法真正服务于工程项目全生命周期。此外，业界也曾经认为，BIM的核心产品需要完成尽可能多的功能，以便使用同一款软件就可以完成整个BIM应用流程。但实际上，工程建设行业涉及的专业多、范围广。各专业对于同一工程项目有不同的深入方向和设计需求。如果希望一款软件能完成所有的需求，必然造成此软件对单一专业而言存在大量不需要的冗余功能，并不可避免地影响其运行效率和易用性等。正是基于对这种考量，BIM软件转变了发展方向：依靠核心建模平台产品进几十分钟。这种高效率的能耗分析计算，可以帮助设计师进行更有效的初期方案设计。另一方面，国内的BIM应用也正在向工程项目下游的施工阶段拓展。BIM数据如何在施工阶段发挥作用呢？首先，BIM应用可以协助实现预制标准化施工。对施工企业而言，预制加工是一项已经在工程中广泛使用的技术。预制加工可以帮助施工单位实现高效率、高精度、高质量、低成本、不受自然条件限制的工厂化预制加工和现场高效安装。应用BIM技术，可选用与工厂生产工艺一致的构件进行设计，从而生成可以直接提交给预制加工企业的预制加工图纸信息。同时，BIM软件还可以对预制加工进行加工工序模拟，从而更加直观地指导施工。例如，AutodeskRevit产品可与AutodeskInventor实现有效互连，设计师可以将Inventor中所设计的模型直接引入到Revit中作为设计构件，而Inventor中的设计图可以提供给工厂使用，成为工厂件生产的标准。其次，移动设备的普及有效地提高了在施工阶段全程使用BIM的可能性。设计结果应该是施工的依据与规范，在传统模式中，仅依靠纸质图纸指导施工，缺乏可视性和便携性，在有疑义时也不便于参考整体设计以了解设计意图，设计更改则是通过手工填单返给设计方。在这种情况下，施工阶段难免出现遗漏或延误。随着移动网络性能的提高以及移动设备的普及，在施工阶段直接使用BIM数据已经成为可能。例如，AutodeskBIM360Field产品，支持借助Pad直接将2D/3D设计图、设备图、工作流程图带到工地，从而有效地指导施工工序与施工质量。同时，它还可以帮助施工质量经理到无网络环境的施工现场进行问题检查。一旦发现问题，可以通过移动设备进行记录，拍摄施工现场照片并添加标记和备注，使问题描述更加清晰有效。而所有这些信息在网络支持的情况下都可以回传给云端服务器，以便高效、准确地解决相应问题。总结住房城乡建设部在《建筑业“十二五”发展规划》中提出，在“十二五”期间，要基本实现建筑企业信息系统的普及应用，加快建筑信息模型(BIM)、基于网络的协同工作等新技术在工程中的应用，推动信息化标准建设，促进具有自主知识产权软件的产业化，形成一批信息技术应用达到国际先进水平的建筑企业。可见，BIM技术的普及和应用已是大势所趋，更好地利用BIM及其相关软件加强协同与合作，将是工程建设行业各参与方的共同努力方向。BIM是社会信息技术发展的必然产物，是实现建筑信息化的必要途径。随着大型复杂建筑项目的兴起以及BIM应用软件的不断完善，越来越多的项目参与方在关注和应用BIM技术，使用BIM技术进行设计和项目管理的涵盖范围和领域也越发广泛。相信随着BIM相关理论和技术的不断发展，其将更加深远地影响建筑业的各方面。参考文献[1]LAISERINJ．Comparingpommesandnaranjas[EB/OL]．（2002）http：//[2]GUOHL，LIH，SKITMOREM．LifecyclemanagementofconstructionprojectsbasedonVirtualPrototypingtechnology[J]．JournalofManagementinEngineering，2010，26（1）：41-47．[3]麦格劳-希尔建筑信息公司在中国发布首份关于BIM的中文调研报告——建筑信息模型：SmartMarketReport-BuildingInformationModeling，2009.[4]美国国家BIM标准第一版第一部分：NationalInstituteofBuidingSciences，UnitedStatesNationalBuildingInformationModelingStandard，Version1-Part1[R]．[5]何关培．BIM总论[M]．北京：中国建筑工业出版社，2011．[6]何关培，李刚（Elvis）．那个叫BIM的东西究竟是什么[M]．北京：中国建筑工业出版社，2011．[7]美国总务管理局．GeneralServicesAdministration（GAS）3D-4DBIMProgram．http：//．[8]美国陆军工程兵．U．S．ArmyCorpofEngineers（USACE），“BuildingInformationModeling（BIM）-ARoadmapforImplementationtoSupportMILCONTransformationandCivilWorksProjectswithinUSACE”．[9]USArmyCropsofEngineer，BuildingInformationModel-ARoadmapforImplmentation，2006．[10]美国建筑科学研究院下属机构buildingSMART联盟网站[EB/OL]．http：//[11]BuildingSMART国际组织网站[EB/OL]．http：//buildingsmart.be.no：8080/buildingsmart.com．日本分会．[12]BuildingSMART国际组织网站[EB/OL]．http：//buildingsmart.be.no：8080/buildingsmart.com.欧洲分会．[13]BuildingSMART国际组织网站[EB/OL]．http：//buildingsmart.be.no：8080/buildingsmart.com.韩国分会．[14]中国BIM门户网站[EB/OL]．http：//．[15]BuildingSMART国际组织网站[EB/OL]．http：//buildingsmart.be.no：8080/buildingsmart.com．[16]何关培．BIM和BIM相关软件[J]．土木建筑工程信息技术，2010，2（4）：110-117．[17]杨娟，张星．建设项目信息集成模型与支撑技术标准[J]．施工技术，2009，10（10）：109-112．[18]张昆．基于BIM应用的软件集成研究[J]．土木建筑工程信息技术，2010，3（1）：37-42．[19]李云贵，BIM技术与中国城市建设数字化．上海中心-欧特克BIM战略合作签约仪式暨行业论坛，2010.05.[20]过俊，陈宇，赵斌．BIM在建筑全寿命周期中的应用[J]．建筑技艺，2011（1）：209-215．[21]RyanE．Smith，AlanMossmanStephenEmmitt，LeanConstructionJournal，2011：1-16．[22]数字技术再掀建筑产业革命—BIM在建筑行业的应用前景与挑战（对王伍仁等人的采访）[J]．建筑，2010（3）：10-24．[23]张建新，建筑信息模型在我国工程设计行业中应用障碍研究[J]．工程管理学报，2010，8（4）：387-392．[24]WilsonW．S．Lu．Buildinginformationmodelingandchangingconstructionpractices[J]．AutomationinConstruction，2011（20）：99-100．[25]张洋．基于BIM的建筑工程信息集成与管理研究[D]．上海：清华大学，2009．[26]丰亮，陆惠民，基于BIM的工程项目管理信息系统设计构想[J]．建筑管理现代化，2009，23（4）：362-366．[27]李恒，郭红领，黄霆，陈镜源，陈景进．BIM在建设项目中应用模式研究[J]．工程管理学报，2010，24（5）：525-529.[28]许俊青，陆惠民，基于BIM的建筑供应链信息流模型的应用研究，工程管理学报，2011，25（2）